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        秦二廠SEC 反沖洗泵的運(yùn)行現(xiàn)狀及分析

        2021-05-20 01:46:44
        科技視界 2021年10期
        關(guān)鍵詞:故障

        于 健

        (中核核電運(yùn)行管理有限公司,浙江 海鹽 314300)

        0 引言

        SEC 系統(tǒng)的鼓形濾網(wǎng)主要截流攔污柵遺留下來(lái)的細(xì)小雜物。 為保證運(yùn)行效果,必須用沖洗水泵沖洗鼓網(wǎng)上的雜物; 同時(shí)SEC 系統(tǒng)的吸水暗渠由于運(yùn)行工況的不同, 不運(yùn)行水泵的吸水母管會(huì)產(chǎn)生泥沙淤積, 同樣需要沖洗水泵對(duì)吸水母管連續(xù)攪沖。 所以SEC 反沖洗水泵會(huì)直接影響到鼓形濾網(wǎng)和SEC 泵吸水母管的運(yùn)行工況,該設(shè)備為安全3 級(jí)設(shè)備。 每個(gè)鼓網(wǎng)對(duì)應(yīng)兩臺(tái)反沖洗水泵(一用一備),失去正常電源時(shí)反沖洗水泵由應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組供電。 根據(jù)《秦山第二核電廠一/二號(hào)機(jī)組運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書(shū)》的限定,一臺(tái)SEC 反沖洗泵不可用,需要在30 天之內(nèi)退防到雙向中間停堆(RRA 投入)的運(yùn)行狀態(tài),且同時(shí)影響兩臺(tái)機(jī)組(記I0)。鑒于SEC 反沖洗泵的重要性,本文從運(yùn)行的角度對(duì)秦二廠SEC 反沖洗泵的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析和建議。

        1 S E C 反沖洗泵的運(yùn)行現(xiàn)狀

        由于杭州灣海水泥沙含量較高,對(duì)泵水力部件具有較大的沖蝕作用,秦山第二核電廠SEC 反沖洗泵在連續(xù)運(yùn)行6 個(gè)月左右, 就需要對(duì)其進(jìn)行解體檢修,更換葉輪、泵殼、泵蓋等部件。 目前,秦二廠一/二號(hào)機(jī)組共 8 臺(tái) SEC 反沖洗泵, 其中 2SEC202PO 在 2011 年11 月經(jīng)過(guò)技改換型為上海阿波羅機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的AWPP100-400 型泵,其他7 臺(tái)SEC 反沖洗泵均為沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)的HAC600-1A 型泵。

        在HAC600-1A 型泵使用過(guò)程中,由于SEC 反沖洗泵采用盤(pán)根密封,運(yùn)行一段時(shí)間后,往往會(huì)出現(xiàn)盤(pán)根泄漏量大的缺陷,需緊固盤(pán)根壓蓋,此時(shí)由于盤(pán)根在軸套之間間隙變大, 細(xì)小泥沙顆粒容易進(jìn)入間隙,造成軸套磨損。并且該型泵往往連續(xù)運(yùn)行6 個(gè)月左右便由于葉輪、泵體、泵蓋沖蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致泵出力不足,需進(jìn)行解體檢修。

        這種情況下,水力部件磨損嚴(yán)重,無(wú)法進(jìn)行修復(fù)再利用,每次檢修均須對(duì)葉輪、泵體、泵蓋進(jìn)行整體更換,造成檢修成本較高。

        改造后的HAC600-1A 型泵泵設(shè)計(jì)流量、 揚(yáng)程與改造前相同,該泵自2011 年11 月投運(yùn),運(yùn)行至今,未出現(xiàn)因水力部件沖蝕而導(dǎo)致泵出力不足缺陷發(fā)生,期間曾因靜密封磨損對(duì)其進(jìn)行解體檢修。主葉輪除部分位置涂層有脫落之外,金屬基本完好,泵殼基本無(wú)損傷,副葉輪涂層完好,金屬基本無(wú)損傷。

        2 運(yùn)行常見(jiàn)故障及處理方法

        在秦二廠SEC 反沖洗泵運(yùn)行過(guò)程中, 故障率較高,常見(jiàn)故障有泵出力不足、觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低” 報(bào)警的SP 儀表管線堵塞、 泵軸封泄漏偏大、泵入口堵塞、泵軸封水引漏軟管堵塞等缺陷。 下面介紹運(yùn)行故障時(shí)處理方法。

        2.1 泵出力不足

        SEC 反沖洗泵正常運(yùn)行時(shí)出口壓力為0.5 MPa 以上,鼓網(wǎng)噴頭處壓力為0.2 MPa 左右。泵出力不足從下述現(xiàn)象可以判斷:主控觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低”報(bào)警,同時(shí)正常運(yùn)行的SEC 反沖洗泵備用泵自動(dòng)啟動(dòng)。

        當(dāng)SEC 反沖洗系統(tǒng)正常運(yùn)行, 遇到上述現(xiàn)象時(shí),運(yùn)行人員通常處理方法為: 就地觀察運(yùn)行泵的出口壓力,調(diào)整吸水母管攪沖流量,調(diào)高泵出口壓力,消除主控觸發(fā)的“低報(bào)”,再停運(yùn)自動(dòng)啟動(dòng)的備用泵,如果主控“低報(bào)”消除,且泵正常運(yùn)行的泵出口壓力達(dá)到要求值,則保持正常運(yùn)行的泵運(yùn)行。 若調(diào)整吸水母管攪沖流量后仍無(wú)法消除主控觸發(fā)的“低報(bào)”,則聯(lián)系維修對(duì)主控觸發(fā) “低報(bào)” 的SP 儀表管線進(jìn)行沖洗疏通,若主控觸發(fā)的“低報(bào)”消除,則判斷故障為觸發(fā)“低報(bào)”的SP 儀表管線堵塞,停運(yùn)自動(dòng)啟動(dòng)的備用泵;若對(duì)觸發(fā)“低報(bào)”的SP 儀表管線進(jìn)行沖洗疏通后主控觸發(fā)的“低報(bào)”仍無(wú)法消除,則判斷為泵出力不足,停運(yùn)故障泵,填寫(xiě)故障泵工單,交由維修進(jìn)一步解體檢修處理。

        2.2 觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低”報(bào)警的SP儀表管線堵塞

        此故障現(xiàn)象與2.1 相同, 故障判斷與處理方法與2.1 相同。

        2.3 泵軸封泄漏偏大

        SEC 反沖洗泵正常運(yùn)行時(shí),軸封泄漏呈滴狀。

        運(yùn)行巡檢若發(fā)現(xiàn)SEC 反沖洗泵軸封泄漏偏大,甚至軸封甩水, 則需要立即聯(lián)系維修對(duì)故障泵進(jìn)行處理。 正常處理措施為緊固故障泵軸封盤(pán)根壓蓋。 若軸封盤(pán)根壓蓋緊固至沒(méi)有裕量仍無(wú)法消除缺陷,則執(zhí)行SEC 反沖洗泵的切換,停運(yùn)故障泵。 填寫(xiě)故障泵工單,交由維修進(jìn)一步處理。

        2.4 泵軸封水引漏軟管堵塞

        SEC 反沖洗泵正常運(yùn)行時(shí), 軸封泄漏呈滴狀,有軸封水引漏管線將泄漏的軸封水引至附近地坑。

        運(yùn)行巡檢若發(fā)現(xiàn)SEC 反沖洗泵軸封水引漏軟管堵塞,可能造成泵坑地面積水,需要立即聯(lián)系維修對(duì)泵軸封水引漏軟管進(jìn)行疏通,同時(shí)關(guān)注地坑泵運(yùn)行正常。

        2.5 泵入口堵塞

        由于泥沙淤積,SEC 反沖洗泵在剛啟動(dòng)時(shí), 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下現(xiàn)象:泵啟動(dòng)后出口壓力為0,同時(shí)泵的入口膨脹節(jié)被吸癟。

        遇見(jiàn)如上故障時(shí),運(yùn)行人員通常的做法為:聯(lián)系維修進(jìn)行檢查,判斷為入口泥沙淤積后,多次啟動(dòng)該反沖洗泵,使入口淤積的泥沙被沖開(kāi),一般故障會(huì)消除。

        2.6 其他故障

        SEC 反沖洗泵在正常運(yùn)行時(shí)還出現(xiàn)過(guò)其他各種故障,例如,在未觸發(fā)“低報(bào)”情況下,備用泵不明原因啟動(dòng);泵啟動(dòng)后立即跳閘;泵運(yùn)行時(shí)有異音等。 此些故障為偶發(fā)故障,則不再一一贅述。

        3 運(yùn)行常見(jiàn)故障分析

        根據(jù)工單系統(tǒng)統(tǒng)計(jì), 秦二廠一/二號(hào)機(jī)組共8 臺(tái)SEC 反沖洗泵2013 年至 2016 年的 4 年內(nèi)共產(chǎn)生工單363 份,除去定期預(yù)防性檢修項(xiàng)目產(chǎn)生的工單數(shù)后共有182 份,其中關(guān)于泵出力不足的共有32 份,關(guān)于軸封泄漏大的共有77 份。 統(tǒng)計(jì)如表1 所示。 (該統(tǒng)計(jì)均不包括定期預(yù)防性檢修項(xiàng)目產(chǎn)生的工單。 在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低”報(bào)警的SP 儀表管線堵塞故障工單也非常多, 但與SEC 反沖洗泵本身無(wú)關(guān),所以未做統(tǒng)計(jì))。

        表1 秦二廠一/二號(hào)機(jī)SEC 反沖洗泵工單匯總

        從1 中可以明顯看出,秦二廠一/二號(hào)機(jī)8 臺(tái)SEC反沖洗泵中, 除2SEC202PO 其他7 臺(tái)SEC 反沖洗泵運(yùn)行故障率均較高, 其中泵出力不足占18%左右,軸封泄漏大占比甚至高達(dá)42%左右。 如此高的故障率無(wú)疑降低了SEC 鼓網(wǎng)的安全可靠性,從而影響一回路熱阱的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 同時(shí)增加了運(yùn)行和維修人員的工作量及重復(fù)性檢修次數(shù)。

        通過(guò)對(duì)比可以看出,2SEC202PO 的故障率明顯低于其他7 臺(tái)SEC 反沖洗泵, 泵出力不足和軸封泄漏大這兩個(gè)在其他7 臺(tái)泵中常見(jiàn)的故障也基本上沒(méi)有出現(xiàn),這是因?yàn)樵?011 年11 月, 對(duì)該泵實(shí)施了技改換型,采用了上海阿波羅機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的AWPP100-400 型泵替代了沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)的HAC600-1A 型泵,可以看出該泵技改換型運(yùn)行后效果良好。

        4 S E C 反沖洗泵的技改

        2SEC202PO 自2011 年11 月份技改換型后運(yùn)行至今尚未發(fā)生因水力部件磨損而導(dǎo)致的出力不足缺陷,技改泵為機(jī)械密封,密封原理為靜密封在密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力作用力下發(fā)生變形,使其緊貼合在密封擋圈上,避免密封介質(zhì)從密封腔內(nèi)部流出,從而保持密封,正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生軸封泄漏。

        從2016 年至2021 年需陸續(xù)對(duì)其他7 臺(tái)反沖洗泵進(jìn)行技改換型。 對(duì)技改后的泵進(jìn)行缺陷跟蹤,與技改前相比,工單總數(shù)明顯減少工單總數(shù)僅有16 份,泵出力不足的缺陷未出現(xiàn), 但仍有少量軸封泄漏的缺陷,共4 份。 對(duì)故障泵進(jìn)行解體檢修發(fā)現(xiàn),泵殼僅涂層有所磨損,本體結(jié)構(gòu)磨損較輕,密封組件的磨損情況有所緩解,但不可避免。

        5 運(yùn)行現(xiàn)狀的建議

        從上述研究表明對(duì)其他7 臺(tái)SEC 反沖洗泵實(shí)施技改換型, 換成AWPP100-400 型泵無(wú)疑是最好的選擇,所以需加快推進(jìn)對(duì)其他7 臺(tái)SEC 反沖洗泵的技改換型。 由于技改換型需要占用機(jī)組I0,而且是兩臺(tái)機(jī)組I0,所以這也是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。 在對(duì)SEC 反沖洗泵技改之后,我們要繼續(xù)對(duì)新泵的運(yùn)行進(jìn)行跟蹤和監(jiān)測(cè)。所以在此期間對(duì)SEC 反沖洗泵的運(yùn)行和維護(hù)提出一些建議:

        (1)由于新型泵可靠性更高,建議先對(duì)每一列的一臺(tái)泵進(jìn)行換型改造,可以增加每列鼓網(wǎng)反沖洗水的可靠性。

        (2)先對(duì)故障率較高的SEC 反沖洗泵進(jìn)行技改換型,從水力部件磨損周期來(lái)看,泵出力不足的工單可以看出, 表1 中1SEC201PO 故障率最高, 建議先對(duì)1SEC201PO 換型改造,這樣有助于減少運(yùn)行和維修的工作量。

        (3)建議對(duì)SEC 反沖洗泵區(qū)域增加攝像系統(tǒng),這樣有助于主控人員實(shí)時(shí)監(jiān)視SEC 反沖洗泵的運(yùn)行狀態(tài)。

        (4)對(duì)運(yùn)行人員的要求需要更加關(guān)注SEC 反沖洗泵的運(yùn)行狀態(tài),目前SEC 反沖洗泵的巡檢頻率為每天一次,建議提高對(duì)未技改換型泵的巡檢頻率。

        (5)由于目前反沖洗水泵輸送介質(zhì)泥沙量較高,鼓網(wǎng)噴頭及SP 經(jīng)常堵塞,建議增加定期清淤的頻率。

        本文通過(guò)對(duì)秦二廠SEC 反沖洗泵的運(yùn)行中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,同時(shí)對(duì)技改泵與舊泵的對(duì)比分析,提出上述建議,希望對(duì)秦二廠SEC 反沖洗泵今后的運(yùn)行與維護(hù)有一定的參考和幫助。

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